缓控释肥料

一、加工工艺

1.缓释肥生产工艺

在不同部位及时段定量添加脲酶抑制剂、硝化抑制剂等或在复合（混）肥成品中进行再加工，把脲酶抑制剂、硝化抑制剂等以添加物的形式添加到肥料中。

2.控释肥生产工艺

把包膜材料如硫磺或树脂等包裹在肥料表面，形成一层包裹层，以阻止肥料的快速溶解，并吸附溶出的养分。

二、作用原理

（一）缓释肥料的释放原理

1.脲酶抑制剂

脲酶是在土壤中水解尿素的一种酶。当尿素施入土壤后，脲酶将其水解为铵态氮才能被作物吸收。脲酶抑制剂可以抑制尿素的水解速度，减少铵态氮的挥发和硝化。作用机理如下：

（1）脲酶抑制剂堵塞了土壤脲酶对尿素水解的活性位置，使脲酶活性降低。

（2）脲酶抑制剂本身还是还原剂，可以改变土壤中微生态环境的氧化还原条件，降低土壤脲酶的活性。

（3）疏水性物质类脲酶抑制剂可以降低尿素的水溶性，减慢尿素的水解速率。

（4）抗代谢物质类脲酶抑制剂打乱了能产生脲酶的微生物的代谢途径，使合成脲酶的途径受阻，降低了脲酶在土壤中分布的密度，从而使尿素的分解速度降低。

（5）脲酶抑制剂本身是一些与尿素物理性质相似的化合物，在土壤中与尿素分子一起同步移动，保护尿素分子，使尿素分子免遭脲酶催化分解。因此，在使用尿素的同时施加一定量的脲酶抑制剂，使脲酶的活性受到一定的限制，尿素分解的速度变慢，从而减少尿素的无效降解。

2.硝化抑制剂

硝化反应是指在土壤透气条件下，铵态氮在微生物作用下可转化为硝态氮的过程。硝化反应的速度取决于土壤湿度和温度。低于10℃时，硝化反应速度很慢；20℃以上时，反应速度很快。除水稻等某些作物在灌水条件下能够直接吸收铵态氮外，多数作物吸收硝态氮。但硝态氮在土壤中容易流失。硝化抑制剂（nitrification inhibitor）又称氮肥增效剂（nitrogen fertilizer synergist），是一类对硝化细菌有毒的有机化合物，它们能够选择性地抑制土壤中硝化细菌的活动，从而阻缓土壤中铵态氮转化为硝态氮的反应速度，铵态氮可被土壤胶体吸附而不易流失。铵态氮肥中加入硝化抑制剂，可抑制土壤内亚硝酸细菌对铵态氮的硝化，控制硝化反应速度，从而减少铵态氮转化为硝态氮造成氮素的损失，提高氮肥的利用率。硝化抑制剂有2-氯-6-（三氯甲苯）吡啶（又称西吡，代号为P）及脒基硫脲（ASU）、双氰胺（DCD）、2-甲基-4，6-双（三氯甲苯）、均三嗪（MDCT）、2-磺胺噻唑（ST）等。

（二）控释肥料的释放原理

控释肥料是利用特殊的高分子活性硫、聚乙烯和树脂等包膜材料，通过外表包膜的方式把水溶性肥料包在膜内，当包膜的肥料颗粒接触潮湿土壤时，土壤中的水分透过包膜渗透进入内部，使部分肥料溶解，这部分水溶养分又透过包膜上的微孔缓慢而不断向外扩散，使养分缓慢释放，使肥料释放曲线和作物生长阶段养分的需求相一致，达到肥料释放与作物吸收同步，养分利用率提高30%～50%。肥料释放的速度取决于土壤的温度以及膜的厚度，温度越高，肥料的溶解速度及穿越膜的速度越快；膜越薄，渗透越快。

（三）缓释肥料和控释肥料的区别

缓释肥料和控释肥料都是比速效肥料具有更长肥效的肥料，从这个意义上来说缓释肥料与控释肥料之间没有严格的区别。但从控制养分释放速率的机制和效果来看，缓释肥料和控释肥料是有区别的。

缓释肥料在释放时受土壤p H、微生物活动、土壤水分含量、土壤类型及灌溉水量等许多外界因素的影响，肥料释放不均匀，养分释放速度和作物的营养需求不一定完全同步。

控释肥料施入土壤后，它的释放速度主要受土壤温度的影响。但土壤温度对植物生长速度的影响也很大，在比较大的温度范围内，土壤温度升高，控释肥的释放速度加快，同时植物的生长速度加快，对肥料的需求也增加。因此，控释肥料释放养分的速度与植物对养分的需求速度比较符合，从而能满足作物在不同的生长阶段对养分的需求。

（四）缓/控释肥料的标准

欧洲标准化委员会（Committee European Nor-maliza-tion，CEN）综合了有关缓释和控释肥养分缓慢或控制释放的释放率和释放时间的研究，提出了作为缓释/控释肥料应具备的几个具体标准，即在25℃下，

1.肥料中的养分在24 h内的释放率即肥料的化学物质形态转变为植物可利用的有效形态不超过15%。

2.在28 d之内的养分释放率不超过75%。

3.在规定时间内，养分释放率不低于75%。

4.专用控释肥料的养分释放曲线与相应作物的养分吸收曲线相吻合。